高中化学化学电源新型电池选择题

下列说法中正确的是

A．镍氢电池、锂离子电池和碱性锌锰干电池都是二次电池

B．燃料电池是一种高效但是会污染环境的新型电池

C．化学电池的反应基础是氧化还原反应

D．铅蓄电池放电的时候正极是Pb负极是PbO2

以硼氢化合物NaBH₄(强电解质，B元素的化合价为+3价)和H₂O₂作原料的燃料电池，负极材料采用Pt/C，正极材料采用MnO₂，可用作空军通信卫星电源，其工作原理如图所示．下列说法正确的是（ ）

A．电极a采用MnO2，MnO2既作电极材料又有催化作用

B．电池放电时Na^+从b极区移向a极区

C．每消耗3mol H2O2，转移的电子为3mol

D．该电池的负极反应为：BH4^-+8OH^--8e^-═BO2^-+6H2O

有一种瓦斯分析仪能够在煤矿巷道中的甲烷达到一定浓度时，通过传感器显示出来。该瓦斯分析仪工作原理类似燃料电池的工作原理，其装置如下图所示，其中的固体电解质是Y₂O₃－Na₂O，O^2－可以在其中自由移动。下列有关叙述正确的是

A．电极a的反应式为：CH4＋4O^2^－-8e^－=CO2＋2H2O

B．电极b是正极，O^2^－由电极a流向电极b

C．瓦斯分析仪工作时，电池内电路中电子由电极a流向电极b

D．当固体电解质中有1 mol O^2^－通过时，电子转移4 mol

液体燃料电池相比于气体燃料电池具有体积小，无需气体存储装置等优点。一种以肼(N₂H₄)为燃料的电池装置如图所示。该电池用空气中的氧气作为氧化剂，KOH作为电解质。下列关于该燃料电池的叙述不正确的是

A．电流从右侧电极经过负载后流向左侧电极

B．负极发生的电极反应式为：N2H4＋4OH^－－4e^－=N2＋4H2O

C．该燃料电池的电极材料应采用多孔导电材料，以提高电极反应物质在电极表面的吸附量，并使它们与电解质溶液充分接触

D．该燃料电池持续放电时，K^＋从负极向正极迁移，因而离子交换膜需选用阳离子交换膜

电动汽车具有绿色、环保等优点，镍氢电池(NiMH)是电动汽车的一种主要电池类型。NiMH中的M表示储氢金属或合金，电池中主要以KOH作电解液。该电池在充电过程中的总反应方程式是：Ni(OH)₂+M=NiOOH+MH。下列有关镍氢电池的说法中正确的是

A．充电过程中OH^－离子从阳极向阴极迁移

B．充电过程中阴极的电极反应式：H2O+M+e^一=MH+OH^－，H2O中的H被M还原

C．电池放电过程中，正极的电极反应式为：NiOOH+H2O+e^－= Ni(OH)2+OH^－

D．电池放电过程中，负极附近的溶液pH增大

下图Ⅰ、Ⅱ分别是甲、乙两组同学将反应“AsO₄^3-+2I^-+2H⁺AsO₃^2-+I₂+H₂O”设计成原电池装置，其中C₁、C₂均为碳棒．甲组向图Ⅰ烧杯中逐滴加入适量浓盐酸；乙组向图ⅡB烧杯中逐滴加入适量40%NaOH溶液．下列叙述中正确的是

A．甲组操作时，微安表（G）指针发生偏转

B．甲组操作时，溶液颜色变浅

C．乙组操作时，C2做正极

D．乙组操作时，C1上发生的电极反应为I2+2e^-═2I^-

水系锂电池具有安全、环保和价格低廉等优点成为当前电池研究领域的热点。以钒酸钠（NaV₃O₈）为正极材料的电极反应式为：NaV₃O₈+xLi⁺+xe^－= NaLi_xV₃O₈，则下列说法不正确的是

A．放电时，负极的电极反应式：Li－e^－Li^+

B．充电过程中Li^＋从阳极向阴极迁移

C．充电过程中阳极的电极反应式为NaLixV3O8－xe^－=NaV3O8+xLi^+，NaLixV3O8中钒的化合价发生变化

D．该电池可以用硫酸钠溶液作电解质

据报道，最近摩托罗拉公司研发了一种由甲醇和氧气以及强碱做电解质溶液的新型手机电池，电量可达现在使用的镍氢电池或锂电池的十倍，可连续使用一个月才充一次电。其电池反应为：2CH₃OH+3O₂ + 4OH^-   2CO₃^2-+6H₂O，则下列说法错误的是

A．放电时CH3OH参与反应的电极为正极

B．充电时电解质溶液的pH逐渐增大

C．放电时负极的电极反应为：CH3OH - 6e^- + 8OH^-=CO3^2-+6H2O

D．充电时每生成1molCH3OH转移6mol电子

甲醇燃料电池是目前开发最成功的燃料电池之一，这种燃料电池由甲醇、空气(氧气)、KOH(电解质溶液)构成．电池的总反应式为2CH₃OH+3O₂+4OH^－═2CO+6H₂O．则下列说法正确的是

A．电池放电时通入空气的电极为负极

B．电池放电时负极的电极反应式为CH3OH－6e^－+H2O═CO2↑+6H^+

C．由于CO水解显碱性，电池放电时，电解质溶液的pH逐渐增大

D．电池放电时每消耗1molCH3OH转移6mol电子

已知某碱性硼化钒(VB₃)一空气电池工作时发生反应为：11O₂＋4VB₂=2V₂O₅＋4B₂O₃。以该电池作为电源，使用惰性电极电解硫酸铜溶液，实验装置如图所示。当外电路中通过0.04mol电子时，B装置内共收集到0.448L气体(标准状况)，则下列说法正确的是

A．VB2电极发生的电极反应为：2VB2＋11H2O－22e^－=V2O5＋2B2O3＋22H^＋

B．若B装置内的液体体积为400mL，则CuSO4溶液的物质的量浓度为0.025mol/L

C．电解过程中，b电极表面先有红色物质析出，然后有气泡产生

D．外电路中电子由a电极流向b电极

锂离子电池已经成为新一代实用化的蓄电池，该电池具有能量密度大、电压高的特性。锂离子电池放电时的电极反应式为
负极反应：C₆Li-xe^-=C₆Li_1-x+xLi⁺（C₆Li表示锂原子嵌入石墨形成的复合材料）
正极反应：Li_1-xMO₂+xLi⁺+x e^-=LiMO₂（LiMO₂表示含锂的过渡金属氧化物）
下列有关说法正确的是（   ）

A．锂离子电池放电时电池反应为LiMO2+C6Li1-x=C6Li+Li1-xMO2

B．锂离子电池充电时电池内部Li^+向负极所连的电极移动

C．锂离子电池放电时电池内部电流从负极流向正极

D．锂离子电池充电时阳极反应为C6Li1-x+xLi^++xe^-=C6Li

已知电池的比能量是参与电极反应的单位质量的电极材料放出电能的大小。有关下述两种电池说法正确的是(  )

锂离子电池的总反应为：LixC＋Li_1－xCoO₂C＋LiCoO₂
锂硫电池的总反应为：2Li＋SLi₂S

A．锂离子电池放电时，Li^＋向负极迁移

B．锂硫电池充电时，锂电极发生还原反应

C．理论上两种电池的比能量相同

D．右图表示用锂离子电池给锂硫电池充电

NO₂、O₂和熔融KNO₃可制作燃料电池，其原理如图，该电池在使用过程中石墨I电极上生成氧化物Y，Y可循环使用。下列说法正确的是

A．O2在石墨Ⅱ附近发生氧化反应

B．该电池放电时NO3^－向石墨Ⅱ电极迁移

C．石墨Ⅰ附近发生的反应：3NO2 +2e^－ NO+ 2NO3^－

D．相同条件下，放电过程中消耗的NO2和O2的体积比为4∶1

一种新型燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁烷气体，电解质是掺杂氧化钇（Y₂O₃）的氧化锆（ZrO₂）晶体，在熔融状态下能传导O^2－。下列对该燃料的说法正确的是 (    )

A．在熔融电解质中，OH^－由正极移向负极

B．电池的总反应是：2C4H10＋13O2→8CO2＋10H2O

C．通入空气的一极是正极，电极反应为：O2＋2H2O +4e^－＝4OH^－

D．通入丁烷的一极是正极，电极反应为：C4H10＋26 e^－＋13O^2^－＝4 CO2↑＋5 H2O

高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为：3Zn＋2K₂FeO₄＋8H₂O3Zn(OH)₂＋2Fe(OH)₃＋4KOH。
关于该电池的说法正确的是

A．放电时，Zn作负极，发生还原反应

B．放电时，K2FeO4附近溶液pH减小

C．充电时，锌极附近溶液pH减小

D．充电时，阳极电极反应为：Fe(OH)3－3e^－＋5OH^－===FeO4^2-＋4H2O